아연합금 다이캐스팅의 강도 특성

형의 체결력이 50톤인 Hot chamber die casting기로 ASTM시험편을 주조하고 기계적 특성 경시변화(seasoning)를 고려하여 주조 후 2주 후 에 시험을한 내용이며 ZDC 2(Zn-4%Al), ZDC 1(Zn-4%Al-1%Cu), B E R IK (Z n - 3.5% A l- 3.5% C u - B e-T i)의 순으로 인장강도와  0.2% 항복강도가 증가한것으로 나옵니다.

시험편의 파단면을 보면 주조 초기의 파단 형태는 합금 종류에 따라 다르나 소성변형도 적고 10년간의 자연시효를 경과한 시험편에서는 ZDC1은 약간 잘록함이 보이며, ZDC2는 연성재질로 관찰되는 컵&콘형 의 전형적인 파면 형태였습니다.

ZDC1과 ZDC2는 시효경화에 따라 인장강도는 감소하며 Cu가 높으면 인장강도는 증가합니다. 특히 BERIK는 시효경과에 따라 인장강도가 증 가합니다. BERIK와 같이 고Cu합금인 금형용 합금 3종(Zn-4%Al-3%Cu) 은 자연시효에 의하여 ZDC1과 ZDC2와 같이 인장강도가 저하하기 때 문에 BERIK 중에 함유된 Be이 시효경화를 일으키는 것으로 추측된다고 시험 연구원에서는 기술합니다. 

아연합금 다이캐스팅의 강도 특성과 실체 강도를 확인한 기술 내용을 보면   ZDC2의 두께와 인장강도 관계에서 다이캐스팅 시편 70×100mm의 직사 각형 평판에서 용탕이 흐름과 직교하는 방향을 인장시평의 인장방향으 로 하여 시편을 채취하였으며 두께가 얇아짐에 따라 인장강도가 증가하고 1.5mm에서 0.2mm 두꺼워짐에 따라 인장강도가 30% 정도 높아진것으로 나옵니다.

ZDC2 다이캐스팅 실체의 인장강도와 연신율 관계를 보면 ZDC2의 Al 은 3.5～4.3%로 KS의 성분 규격 범위이나 실제에는 3.8～4.1% 정도의 범위였으며 성분의 강도 특성에 미치는 영향은 적은 것으로 보이며, 미 세조직과 결함에 영향을 주는 요인이 됩니다.

실체품은 주조 후 1～2년 정도 자연 시효된 상태이므로 주조 초기와 강도 특성은 변화하였으며 화학성분이 같으면 강도특성에는 응고조직과 결함의 종류와 양에 관계가 있습니다. 인장강도와 연신율이 비교적 비례관계에 있는 영 역에서는 인장강도에 대하여 결함이 강하게 영향을 미치고 인장강도가 일정하 고 연신율이 다른 영역에서는 조직 형태가 지배요인이 됩니다.

 

KS규격

아연합금 특성

 

일반적으로 사용되고 있는 ZDC2는 공정에 가까운 조성으로 우수한 유동성을 나타냅니다.

 

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